Тайны «Горячих Юпитеров» разгаданы: газовые гиганты испаряют титан в течение дня, а ночью становятся холоднее на сотни градусов

https://vesiskitim.ru/2022/04/26/tainy-goriachikh-iupiterov-razgadany-gazovye-giganty-ispariaiut-titan-v-techenie-dnia-a-nochiu-stanoviatsia-kholodnee-na-sotni-gradusov Днем они горят при температурах от 1500K (2240°F) до 3000K (4940°F) — достаточно жарко, чтобы испарить большинство металлов, включая титан, — но ночью температура падает на сотни градусов по Фаренгейту.

Ученые начали разгадывать тайны «горячих юпитеров», в том числе то, как экзопланеты становятся горячими днем и прохладнее ночью. Горячие юпитеры — это газовые гиганты, которые вращаются вокруг своей звезды, как правило, менее чем за 10 дней, пишет dailymail.co.uk . Из-за этой близости излучение звезды нагревает планету до нескольких сотен или нескольких тысяч градусов по Цельсию. В ходе одного из крупнейших когда-либо проводившихся исследований атмосфер экзопланет исследователи UCL обнаружили, что ночная и дневная стороны горячих юпитеров сильно различаются. Днем они горят при температурах от 1500K (2240°F) до 3000K (4940°F) — достаточно жарко, чтобы испарить большинство металлов, включая титан, — но ночью температура падает на сотни градусов по Фаренгейту. В среднем исследователи обнаружили разницу в 1000 К в температуре между ночью и днем. Хотя в нашей собственной Солнечной системе нет «горячих юпитеров», они представляют собой обычно наблюдаемый тип планет за ее пределами. Из почти 5000 известных экзопланет более 300 являются такими горячими юпитерами. В одном из крупнейших когда-либо проводившихся исследований атмосфер экзопланет исследователи UCL смогли ответить на пять давних вопросов об этих горячих юпитерах. Исследователи заявили, что, используя большую выборку экзопланет и анализируя чрезвычайно большое количество данных, они смогли определить тенденции и решить вопросы, на которые более мелкие исследования не могли дать окончательного ответа в течение многих лет. Помимо экстремальных изменений температуры, они также обнаружили, что у многих горячих юпитеров была термически перевернутая атмосфера, также известная как стратосфера, то есть их верхняя атмосфера имеет температуру, которая увеличивается с высотой. По-видимому, это было вызвано присутствием металлических элементов — оксида титана, оксида ванадия и гидрида железа, — которые, по словам исследователей, поглощали свет звезды и, таким образом, нагревали атмосферу. Это явление похоже на то, что происходит на Земле через озоновый слой. Исследователи также обнаружили, что на некоторых планетах было меньше воды, чем ожидалось, предполагая, что они сформировались иначе, чем более богатые водой планеты, в то время как они обнаружили больше металлов, чем предсказывали модели, а это означает, что эти планеты, вероятно, сформировались не так, как считалось ранее. Исследователи говорят, что лучшее понимание экзопланет поможет решить вопросы об эволюции нашей Солнечной системы. Ведущий автор доктор Квентин Чангэт сказал: «Многие вопросы, такие как происхождение воды на Земле, формирование Луны и различные эволюционные истории Земли и Марса, до сих пор не решены, несмотря на нашу способность проводить измерения на месте. «Крупные исследования населения экзопланет, подобные тому, что мы представляем здесь, направлены на понимание этих общих процессов». Соавтор, доктор Билли Эдвардс, также из UCL, сказал: «Наша статья знаменует собой поворотный момент в этой области. «Сейчас мы переходим от характеристики атмосфер отдельных экзопланет к характеристике атмосферных популяций». Исследователи проанализировали атмосферы 25 горячих юпитеров, используя данные примерно 1000 часов телескопических наблюдений. Это включало 600 часов наблюдений с космического телескопа Хаббл НАСА/ЕКА и 400 часов с космического телескопа Спитцер. Они объединили два метода — изучение информации по транзитам (когда планета проходит перед своей звездой) и затмениям (когда планета проходит позади своей звезды). Соавтор доктор Ахмед Аль-Рефайе из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе сказал: «Необходимость в современных инструментах и суперкомпьютерных ресурсах имеет первостепенное значение для того, чтобы сделать эти типы крупномасштабного анализа возможными, особенно в связи с тем, что область экзоатмосфер движется. к эпохе космического телескопа Джеймса Уэбба и космической миссии ЕКА «Ариэль». Исследование было опубликовано в серии дополнений к астрофизическому журналу.